Qu'est-ce que la trempe et la trempe?

La trempe et la trempe se réfèrent à une double méthode de traitement thermique impliquant l'extinction et la température à haute température, visant à transmettre d'excellentes propriétés mécaniques globales à une pièce. La température à haute température fait référence à la température effectuée entre 500 degrés et 650 degrés.

La trempe et la trempe peuvent ajuster considérablement les propriétés et la qualité de l'acier, entraînant une amélioration de la résistance, de la ductilité et de la ténacité, ainsi que d'excellentes propriétés mécaniques globales. La trempe produit de la sorbi trempée. La sorbite trempée, formée pendant la trempe de la martensite, ne peut être discernée que sous un microscope optique à des grossissements de 500-600x. Il s'agit d'une structure composite composée de sphérules de carbure (y compris de cémentite) réparties dans une matrice de ferrite. C'est aussi une forme trempée de martensite, un mélange de ferrite et de carbures granulaires. À ce stade, la ferrite est essentiellement exempte de sursaturation du carbone et les carbures sont stables. À température ambiante, il s'agit d'une structure d'équilibre.

 

 

Méthodes de tempérament

 

Tempérant: Une méthode de traitement thermique qui implique une température à haute température après la trempe est appelée température.

 

Méthodes de vieillissement

 

Vieillissement: Pour éliminer les changements dimensionnels et morphologiques qui peuvent survenir avec une utilisation à long terme d'outils, de moules ou de pièces de mesure de précision, la pièce est souvent réchauffée à 100-150 degrés pendant 5 à 20 heures après la trempe à basse température (150-250 degrés) et avant la fin. Ce traitement, qui stabilise la qualité des pièces de précision, est appelé vieillissement. Le vieillissement est particulièrement important pour les composants en acier soumis à de basses températures ou à des charges dynamiques pour éliminer les contraintes résiduelles et stabiliser la microstructure et les dimensions de l'acier.

 

Vieillissement: Pour éliminer les changements dimensionnels et morphologiques qui peuvent survenir avec une utilisation à long terme d'outils, de moules ou de pièces de mesure de précision, la pièce est souvent réchauffée à 100-150 degrés pendant 5 à 20 heures après la trempe à basse température (150-250 degrés) et avant la fin. Ce traitement, qui stabilise la qualité des pièces de précision, est appelé vieillissement. Le traitement du vieillissement est particulièrement important pour les composants en acier soumis à de faibles températures ou à des charges dynamiques pour éliminer les contraintes résiduelles et stabiliser la microstructure et les dimensions de l'acier.

 

Pendant la trempe et la trempe, toute la section transversale de la pièce doit être entièrement durcie, ce qui entraîne une microstructure dominée par de la martensite fine et trempée de type aiguille. La température à haute température atteint une microstructure dominée par la bainite trempée uniformément. Les petites usines ne peuvent pas effectuer une analyse métallographique sur chaque lot et effectuent généralement uniquement des tests de dureté. Cela signifie que la dureté après extinction doit atteindre la dureté éteinte du matériau et que la dureté après la trempe est vérifiée en fonction des exigences de dessin.

 

Applications et études de cas

 

La trempe et la trempe sont souvent appliquées à des aciers structurels moyennes en carbone (faible alliage) et sont également utilisés dans les aciers à base alliage. En bref, tous les composants structurels avec des exigences mécaniques élevées doivent subir une extinction et une température. (Durcissement et trempage; raffinage thermique) est un processus de traitement thermique pour les matériaux métalliques. La température à haute température des matériaux après extinction est appelée extinction et trempage. Le but de ce traitement est de conférer une forte ténacité et une résistance suffisante pour les composants en acier, résultant en d'excellentes propriétés mécaniques globales. Les exemples incluent des arbres verticaux, des vis de plomb, des engrenages, etc. Ce processus est généralement effectué après l'usinage des pièces, mais le stock rugueux peut également être tempéré avant l'usinage.

 

Tempérant 45 acier

 

45 L'acier est un acier de structure en carbone moyen avec d'excellentes propriétés de travail chaud et à froid, de bonnes propriétés mécaniques et un prix bas et une large disponibilité, ce qui le rend largement utilisé. Sa plus grande faiblesse est sa faible durabilité, ce qui le rend inapproprié pour les pièces avec de grandes sections transversales ou des exigences élevées. La température de trempe pour 45 acier est un degré 3+ (30-50), mais en pratique, cette limite supérieure est généralement utilisée. Une température de trempe plus élevée peut accélérer le chauffage de la pièce, réduire l'oxydation de la surface et améliorer l'efficacité du travail.

 

Pour obtenir une formation d'austénite uniforme dans la pièce, un temps de maintien suffisant est nécessaire. Si la charge réelle du four est grande, le temps de maintien doit être prolongé de manière appropriée. Sinon, un chauffage inégal peut entraîner une dureté insuffisante. Cependant, des temps de maintien excessivement longs peuvent également entraîner des grains grossiers et une oxydation et une décarburisation sévères, compromettant la qualité de l'extinction. Nous vous recommandons d'étendre le temps de chauffage et de maintien d'un cinquième si la charge du four dépasse la documentation du processus spécifiée. Étant donné que 45 acier ont une faible durabilité, une solution saline à 10% avec un taux de refroidissement élevé doit être utilisée. Après immersion dans l'eau, la pièce doit être complètement durcie, mais pas complètement refroidie. Si la pièce est complètement refroidie dans l'eau salée, elle peut se fissurer. En effet, lorsque la pièce de travail se refroidit à environ 180 degrés, l'austénite se transforme rapidement en martensite, provoquant un stress structurel excessif.

 

Par conséquent, lorsque la pièce éteinte se refroidit rapidement à cette plage de températures, une méthode de refroidissement lente doit être adoptée. Étant donné que la température de l'eau de sortie est difficile à contrôler, il est nécessaire de s'appuyer sur l'expérience. Lorsque la pièce dans l'eau cesse de trembler, elle peut être retirée de l'eau pour le refroidissement à l'air (le refroidissement à l'huile est préféré). De plus, la pièce doit être déplacée plutôt que statiquement tout en étant immergée dans l'eau, avec un mouvement régulier conformément à la géométrie de la pièce. Un liquide de refroidissement statique combiné à une pièce statique entraîne une dureté et une contrainte inégaux, ce qui peut entraîner une déformation significative et même une fissuration.

 

Après extinction, la dureté de 45 pièces éteintes et trempées devrait atteindre HRC 56-59. Cela peut être plus faible pour les sections transversales plus grandes, mais elle ne devrait pas tomber en dessous du HRC 48. Sinon, la pièce n'est pas complètement éteinte et la sorbite ou même la ferrite peut apparaître dans la microstructure. Cette structure restera dans la matrice après avoir trempé, battant le but de la trempe et de la température. La température à haute température de 45 acier après extinction se produit généralement à des températures entre 560-600 degrés, avec une dureté de HRC 22-34. Parce que l'objectif de trempe et de tempérament est d'obtenir des propriétés mécaniques complètes, la plage de dureté est relativement large. Cependant, si les exigences de dureté sont spécifiées

 

Dans le dessin, la température de trempe doit être ajustée en conséquence pour assurer la dureté. Par exemple, certaines pièces d'arbre nécessitent une résistance élevée et nécessitent donc une dureté plus élevée, tandis que certains engrenages et pièces d'arbre avec des claviers nécessitent une dureté plus faible car elles subiront un broyage et une insertion après l'extinction et la trempe. Le temps de température et de maintien dépend de la dureté requise et de la taille de la pièce. Nous pensons que la dureté après la trempe est déterminée par la température de trempe et n'a pas grand-chose à voir avec le temps de tempérament. Cependant, la température doit être approfondie et le temps de maintien de la reprise de la pièce doit généralement être d'au moins une heure.

 

2. Extinction et tempérament de l'acier 40cr

 

La CR augmente la durabilité de l'acier, améliorant sa résistance et la stabilité de la température, résultant en d'excellentes propriétés mécaniques. L'acier CR doit être utilisé pour les grandes dimensions transversales ou les pièces critiques éteintes et trempées. Cependant, l'acier CR présente une fragilité à température de type II. Les différents paramètres pour l'extinction et la température des pièces 40CR sont spécifiés dans les graphiques de processus. Notre expérience pratique a été la suivante:

 

• Après extinction, les pièces 40CR doivent être refroidies par l'huile . 40 CR acier ont une excellente durabilité et peuvent être durcies en refroidissant dans l'huile, tout en minimisant la déformation et la fissuration. Cependant, les petites entreprises confrontées à des conditions d'approvisionnement en pétrole limitées peuvent éteindre les pièces simples dans l'eau, où la fissuration n'a pas été observée. Cependant, les opérateurs devraient s'appuyer sur l'expérience pour contrôler strictement l'entrée d'eau et les températures de sortie.

 

• Si la dureté des pièces 40CR reste élevée après la trempe et la trempe, la deuxième température de température doit être augmentée de 20 à 50 degrés; Sinon, il sera difficile de réduire la dureté.

 

• Après la température à haute température des pièces 40CR, les formes complexes doivent être refroidies dans l'huile, tandis que les formes simples doivent être refroidies dans l'eau pour éviter les effets de la fragilité de type II. Les pièces après refroidissement rapide après la trempe doivent être soumises à un traitement de soulagement du stress si nécessaire.

 

Iii. La qualité des pièces éteintes et trempées est considérablement affectée par les compétences de l'opérateur, mais d'autres facteurs comprennent également l'équipement, les matériaux et le traitement de pré-température. Nous croyons ce qui suit:

 

(1) Le transfert lent de la pièce du four de chauffage au réservoir de refroidissement entraîne une baisse de la température de la pièce en entrant dans l'eau en dessous du point critique ar⁻, entraînant une décomposition partielle et une microstructure incomplètement éteinte, ne répondant pas à des exigences de dureté. Par conséquent, la vitesse de refroidissement doit être maintenue pour les petites pièces, tandis que le temps de refroidissement pour les grandes pièces doit être contrôlé.

 

(2) La capacité de chargement de la pièce doit être raisonnable, de préférence une à deux couches. Les pièces qui se chevauchent provoqueront un chauffage inégal et une dureté inégale.

 

(3) Les pièces doivent être espacées à l'écart lors de l'entrée dans l'eau. Une distance trop proche entre les pièces entravera la rupture du film de vapeur près des pièces, ce qui entraînera une dureté plus faible sur les zones proches de la surface.

 

(4) Pendant la trempe en fût ouvert, n'éteignez pas toute la pièce en une seule fois. Selon le degré de chute de température du four, la fournaise doit être fermée et réchauffée à mi-chemin pour assurer une dureté cohérente entre les deux pièces après extinction.

 

(5) Faites attention à la température du liquide de refroidissement . 10% La saumure ne doit pas être utilisée si sa température est supérieure à 60 degrés. Le liquide de refroidissement doit être exempt d'impuretés, comme l'huile et la boue; Sinon, une dureté insuffisante ou inégale se produira.

 

(6) Les pièces de température non transformée ne produiront pas de dureté uniforme. Pour obtenir une bonne qualité de tempérament, un tournage rugueux doit être effectué sur les pièces et la forge doit être effectuée sur les barres.

 

(7) Contrôle strictement la qualité. Si la dureté après l'extinction est de 1 à 3 unités plus bas, la température de température peut être ajustée pour répondre à la dureté requise. Cependant, si la dureté de la pièce après extinction est trop faible, parfois même aussi faible que HRC 25-35, une requeur est nécessaire. Ne taisez jamais simplement à une température moyenne ou basse pour répondre aux exigences de dessin. Sinon, le but de la trempe est perdu et des conséquences graves peuvent en résulter.